性能有害的元素。本實施 例選擇Al92Mn6Ce2納米準晶合金成分。
[0038] 第二步，鋁基納米準晶合金細化劑的制備。
[0039] 按照上述成分選擇原則，選擇一種純度不低于99. 99%、厚20 μπκ寬I. 5mm的商業 納米準晶合金條帶（購自安泰科技股份有限公司），圖1所示該合金含有大量Al-Mn-Ce納 米準晶顆粒相。利用壓塊機將條帶在500MPa壓力下壓制5秒，制成φ20 mm X 5 mm的圓 柱形試塊，以防止熔煉過程中條帶上浮，備用。
[0040] 第三步，鋁合金熔煉溫度的確定及熔煉過程。
[0041] 根據所選鋁基納米準晶合金的差示掃描量熱儀（DSC)檢測結果（圖2所示），分 析鋁基納米準晶合金的熔化溫度在748°C左右，從而確定A356. 2合金的熔煉溫度，使得 A356. 2合金熔煉溫度比鋁基納米準晶合金的熔化溫度高至少20°C，但不低于A356. 2合金 的通常熔煉溫度720 °C，最終確定鋁合金熔煉溫度為770 °C，保證鋁基納米準晶合金加入 A356. 2鋁合金后能夠順利熔解。待A356. 2合金熔化后，取質量分數0.45% (第1組試驗） 的鋁基納米準晶合金圓柱試塊加入到A356. 2鋁合金液中，機械攪拌120s使其充分熔解并 分散均勻，將合金液靜置lOmin，除渣后進行澆鑄。與此同時，還使用了 0. 30%和0. 60%的 細化劑進行試驗，分別記為第2組試驗和第3組試驗。
[0042] 圖 3 所示為 A356. 2 鋁合金（6. 83% Si, 0· 33% Mg, 0· 07% Fe, 0· 08% Ti, 0· 023% Sr, 0.0008% B，余量A1，購自濱州盟威聯信新材料有限公司）的鑄態金相顯微組織。如圖 3所示，A356. 2鋁合金鑄態組織中a -Al晶粒較粗大，其平均晶粒尺寸為127. 3 μm。
[0043] 圖4所示為A356. 2鋁合金中加入質量分數0. 25 %傳統鑄態Al-5Ti-lB細化劑 后合金鑄態顯微組織。由圖4可見，如此處理后α-ΑΙ晶粒得到細化，其平均晶粒尺寸為 71. 8 μ m〇
[0044] 第1組的結果圖5所示為A356. 2鋁合金中加入質量分數0. 45%的Al92Mn6Ce2m 米準晶合金圓柱試塊后合金鑄態顯微組織。由圖5可見，如此處理后a-Al晶粒得到進一 步細化，其平均晶粒尺寸為28. 7 μ m。可見本實施例所制鋁基納米準晶合金條帶圓柱形試塊 加入到A356. 2合金后的細化效果比傳統鑄態細化劑更優。
[0045] 第2和第3組試驗得到的試樣也同樣進行了合金鑄態顯微組織試驗。結果表明， 處理之后的a -Al晶粒得到進一步細化，其平均晶粒尺寸分別為31. 5 μ m和28. 2 μ m。這也 表明本發明的鋁合金細化劑比傳統鑄態細化劑具有更好的效果。
[0046] 實施例2 Al92Mn6La2納米準晶合金作為細化劑
[0047] 第一步，鋁基納米準晶合金成分的選擇。
[0048] 所選鋁基納米準晶應不含有Si、Fe、Cr等對A356. 2合金性能有害的元素。本實施 例選擇Al92Mn6La2納米準晶合金成分。
[0049] 第二步，鋁基納米準晶合金細化劑的制備。
[0050] 按照上述成分選擇原則，選擇一種純度不低于99. 99%、厚20 μπκ寬I. 5mm的商業 納米準晶合金條帶（購自安泰科技股份有限公司），該合金中含有大量Al-Mn-La納米準晶 顆粒相。利用壓塊機將條帶在500MPa壓力下壓制5秒，制成q>20 mm X 5 mm的圓柱形試 塊，以防止熔煉過程中條帶上浮，備用。
[0051] 第三步，鋁合金熔煉溫度的確定及熔煉過程。
[0052] 根據所選鋁基納米準晶合金的差示掃描量熱儀（DSC)檢測結果，分析鋁基納米準 晶合金的熔化溫度在770°C左右，從而確定A356. 2合金的熔煉溫度，使得A356. 2合金熔煉 溫度比鋁基納米準晶合金的熔化溫度高至少20°C，但不低于A356. 2合金的通常熔煉溫度 720°C，最終確定鋁合金熔煉溫度為790°C，保證鋁基納米準晶合金加入A356. 2鋁合金后能 夠順利熔解。待A356. 2合金熔化后，取質量分數0.45% (第4組試驗）的鋁基納米準晶合 金圓柱試塊加入到A356. 2鋁合金液中，機械攪拌120s使其充分熔解并分散均勻，將合金液 靜置lOmin，除渣后進行澆鑄。與此同時，還使用了 0. 30%和0. 60%的細化劑進行試驗，分 別記為第5組試驗和第6組試驗。
[0053] 將第4-6組的試樣進行了合金鑄態顯微組織試驗。結果表明，處理之后的a-Al 晶粒得到進一步細化，其平均晶粒尺寸分別為31. 8 μ m、33. 2 μ m和29. 9 μ m。這也表明本發 明的鋁合金細化劑比傳統鑄態細化劑具有更好的效果。
[0054] 上述實施例中所用的原材料和設備均通過公知的途徑獲得，所用的操作工藝是本 技術領域的技術人員所能掌握的。
【主權項】
1. 一種細化鋁合金的方法，其特征在于，使用鋁基納米準晶合金作為鋁合金細化劑，來 進行錯合金細化； 所述的錯基納米準晶合金不含有Si、Fe或者Cr; 所述的鋁基納米準晶合金是由：（1)A1 ;(2)Mn和（3)La和/或Ce組成的。2. 權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋁基納米準晶合金以原子比計由92份 的Al、6份的Mn和2份的稀土元素所組成。3. 權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的稀土元素是Ce和La中的一種。4. 權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋁合金細化劑是壓制成的柱狀試塊。5. 權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法包括步驟： (1) 將待處理鋁合金熔化； (2) 將按待處理鋁合金的重量計0. 30-0. 60 %的鋁合金細化劑加入鋁合金熔體中，并 機械攪拌、靜置及除渣。6. 權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步驟（1)中，熔化鋁合金的溫度比鋁基 納米準晶合金的溫度高20-40攝氏度。7. 權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步驟（2)中，鋁合金細化劑的量為按待 處理錯合金的重量計0. 45%。8. 權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋁合金是A356. 2鋁合金。9. 按照權利要求1-8所述的方法細化加工得到的鋁合金。10. 按照權利要求1-9所述的方法細化加工得到的鋁合金在鑄造車輪中的用途。
【專利摘要】本發明提供一種細化鋁合金的方法，其特征在于，使用鋁基納米準晶合金作為鋁合金細化劑，來進行鋁合金細化；所述的鋁基納米準晶合金不含有Si、Fe或者Cr；所述的鋁基納米準晶合金是由：(1)Al；(2)Mn和(3)La和/或Ce組成的。本發明細化劑選用的是對鋁合金細化能力強的含稀土合金，且為納米準晶，其加入熔體后元素分布比傳統合金更加均勻，納米準晶顆粒大大增加了異質形核質點數量，改善了鋁合金的晶粒細化效果。
【IPC分類】C22C21/00, C22C1/02, C22C45/08
【公開號】CN104894408
【申請號】CN201510120867
【發明人】王立生, 王永寧, 朱志華, 劉春海, 李昌海, 阿拉騰, 張振棟, 白幫偉, 趙維民, 王志峰
【申請人】中信戴卡股份有限公司, 河北工業大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月19日